Khởi động. Tương tác luôn có tính hai chiều: khi vật A tác dụng lên vật B thì vật B đồng thời tác dụng lại vật A.
Hình khởi động trích từ SGK Vật lí 10 Kết nối tri thức, trang 67.
1. Kiến thức trọng tâm
1.1. Nội dung định luật
● Hai lực tương tác xuất hiện đồng thời, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
● Khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B đồng thời tác dụng trở lại vật A một lực.
● Hai lực trực đối: cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn và đặt vào hai vật khác nhau.
● Biểu thức vectơ:
Hướng dẫn
Đáp án: D
HƯỚNG DẪN:
Bước 1. Khi người muốn tiến về phía trước, chân người đạp mặt đất về phía sau.
Bước 2. Theo định luật III Newton, mặt đất tác dụng trở lại chân người một lực ma sát nghỉ hướng về phía trước.
Bước 3. Chính lực của mặt đất tác dụng lên người làm người và xe chuyển động về phía trước.
Kết luận. Chọn D.
1.2. Lực và phản lực
● Lực và phản lực tác dụng lên hai vật khác nhau.
● Chúng cùng loại và luôn xuất hiện, mất đi đồng thời.
● Lực và phản lực luôn xuất hiện hoặc mất đi đồng thời; không có lực nào “có trước”.
● Hai lực trong một cặp tương tác có cùng bản chất, chẳng hạn đều là lực đàn hồi hoặc đều là lực hấp dẫn.
1.3. Phân biệt với lực cân bằng
● Hai lực cân bằng tác dụng lên cùng một vật.
● Cặp lực theo định luật III tác dụng lên hai vật nên không triệt tiêu nhau trên một vật.
● Hai lực cân bằng cùng tác dụng lên một vật nên có thể làm hợp lực bằng không.
● Lực và phản lực đặt lên hai vật khác nhau nên không thể cộng trực tiếp để kết luận hợp lực bằng không.
1.4. Ứng dụng
● Người đi bộ đẩy đất về sau, đất đẩy người về trước.
● Tên lửa phụt khí về sau và nhận lực đẩy về trước.
● Khi người bước đi, chân đẩy mặt đất về sau và mặt đất tác dụng lực ma sát nghỉ đẩy người về trước.
● Khi tên lửa phụt khí về sau, dòng khí tác dụng phản lực làm tên lửa chuyển động về trước.
Hướng dẫn
Trả lời: 2 m/s
HƯỚNG DẪN:
Bước 1. Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe thứ nhất. Khi đó v₁ = 5 m/s; v₁′ = −1 m/s; v₂ = 0; m₂ = 3m₁.
Bước 2. Trong thời gian va chạm, hai xe tác dụng lên nhau hai lực có cùng độ lớn và ngược chiều, nên các xung lượng cũng đối nhau.
Bước 3. Viết m₁(v₁′ − v₁) = −m₂(v₂′ − v₂).
Bước 4. Thay số: m₁(−1 − 5) = −3m₁v₂′, suy ra v₂′ = 2 m/s.
Kết luận. Xe thứ hai chuyển động theo chiều dương với vận tốc 2 m/s.
1.5. Xác định cặp tương tác
● Gọi rõ hai vật và dùng cấu trúc “lực của A tác dụng lên B”.
● Đổi thứ tự hai vật để xác định phản lực.
● Gọi tên theo mẫu “lực của A tác dụng lên B” và “lực của B tác dụng lên A”.
● Kiểm tra đủ bốn dấu hiệu: hai vật, cùng loại lực, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
2. Hiểu sâu bản chất
💡 Độ lớn hai lực tương tác bằng nhau dù hai vật có khối lượng rất khác nhau.
💡 Gia tốc của hai vật có thể khác nhau vì khối lượng khác nhau.
Hướng dẫn
Trả lời: 140 N
HƯỚNG DẪN:
Bước 1. Đổi đơn vị: m = 0,20 kg; 72 km/h = 20 m/s; 54 km/h = 15 m/s.
Bước 2. Chọn chiều dương hướng vào tường. Khi đó v = 20 m/s và v′ = −15 m/s.
Bước 3. Áp dụng định luật II Newton dưới dạng xung lượng: Ftb = m|v′ − v|/Δt.
Bước 4. Thay số: Ftb = 0,20·|−15 − 20|/0,05 = 140 N.
Kết luận. Lực trung bình của tường tác dụng lên bóng có độ lớn 140 N; bóng tác dụng lên tường một lực cùng độ lớn, ngược chiều.
3. Ghi nhớ nhanh
● Hai lực tương tác xuất hiện đồng thời, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
● Lực và phản lực tác dụng lên hai vật khác nhau.
● Hai lực cân bằng tác dụng lên cùng một vật.
● Người đi bộ đẩy đất về sau, đất đẩy người về trước.
● Gọi rõ hai vật và dùng cấu trúc “lực của A tác dụng lên B”.
4. Lưu ý cho học sinh
● Không ghép trọng lực và phản lực của mặt sàn thành cặp lực – phản lực.
● Luôn kiểm tra hai lực có tác dụng lên hai vật khác nhau hay không.